효모를 3D 프린터로 찍어낸 것이 미래 건축 재료가 될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 스웨덴 연구진은 효모를 이용해 3D 프린터로 찍어낼 수 있는 친환경 건축 소재를 개발했으며, 언젠가는 스스로 손상 부위를 복구하거나 공기 오염물질까지 제거하는 ‘살아있는 건축 재료’로 발전할 가능성이 있다고 밝혔다.
[사진=샬머스공과대학교]
효모로 만든 3D 프린팅 건축 재료 등장
현재 건축과 인테리어에는 석고, 플라스틱, 합성 섬유처럼 화석연료 기반 재료가 많이 쓰인다. 햇빛 차단막, 공간 분리벽, 장식 구조물 등에 널리 사용되지만 생산 과정에서 많은 탄소 배출과 자원 소비가 발생한다.
스웨덴 샬머스공과대학교 연구진은 이런 문제를 줄일 수 있는 새로운 재료를 만들었다. 핵심 재료는 바로 ‘효모’다.
다만 빵이나 맥주를 만들 때처럼 발효 용도로 쓰이는 것은 아니다. 연구진은 효모를 열로 비활성화한 뒤 다른 재료들을 묶어주는 접착제 역할로 사용했다. 연구진에 따르면 효모는 빠르게 증식하고 오염에도 비교적 강하며, 단세포 생물이라 균일한 품질을 만들기 쉽다는 장점이 있다.
[사진=샬머스공과대학교]
여기에 나무에서 얻은 셀룰로오스 섬유를 넣어 강도를 높였다. 갈조류에서 추출한 알지네이트는 3D 프린팅 과정에서 형태를 안정적으로 유지하도록 돕고, 식물성 글리세롤은 재료를 유연하게 만든다. 마지막으로 물을 섞고 열을 가하면 젤리 같은 점성 물질이 완성된다.
이 재료는 3D 프린터 노즐을 통해 공기 압력으로 뽑아낸 뒤 상온에서 자연 건조해 형태를 만든다. 일반 건축 자재처럼 높은 열을 쓰는 에너지 집약적 공정이 거의 필요하지 않다.
“언젠가는 스스로 회복하는 건축 재료 될 수도”
연구진은 이 소재가 건축과 실내 디자인 분야에서 다양하게 활용될 수 있다고 본다. 예를 들어 햇빛 차단 구조물, 실내 칸막이, 벽 장식 등에 맞춰 모양과 질감, 투명도를 자유롭게 설계할 수 있다.
색깔 조절도 가능하다. 천연 색소나 특정 효모 균주를 더하면 노란색부터 갈색 계열까지 다양한 색상을 만들 수 있으며, 반투명 디자인이나 표면 패턴 표현도 가능하다.
특히 연구진은 3D 프린팅 기술 덕분에 복잡한 구조를 거의 폐기물 없이 만들 수 있다는 점을 큰 장점으로 꼽았다. 필요한 모양을 바로 출력할 수 있어 재료 낭비를 줄일 수 있다는 것이다.
다만 실제 건축 현장에 널리 쓰이기까지는 시간이 더 필요하다. 연구진은 강도, 화재 안전성, 습기 저항성 같은 핵심 성능을 추가로 검증해야 한다고 설명했다. 대량 생산 가능성과 더 튼튼한 구조 설계도 앞으로 해결해야 할 과제다.
장기적으로는 훨씬 더 흥미로운 미래도 가능하다고 연구진은 말한다. 예를 들어 스스로 손상 부위를 복구하는 자가 치유 재료, 또는 유해 물질과 오염물질을 중화해 공기를 정화하는 건축 재료까지 개발할 수 있다는 것이다. 연구를 이끈 말고자타 즈보인스카 교수는 “이번 성과는 지속가능성과 기능, 디자인을 결합한 완전히 새로운 건축 재료의 첫걸음”이라고 설명했다.
성치훈 기자/ hello@sciencewave.kr
출처: New Atlas, “3D-printable architectural material is made out of yeast”
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